[发明专利]总有机碳测定用燃烧炉

说明书

技术领域

本发明涉及总有机碳检测领域，特别涉及一种用于总有机碳测定的燃烧炉。

背景技术

燃烧氧化-非分散红外吸收法是一种用于分析水中的总有机碳（TOC）的总有机碳水质分析仪的较为常用的测定方法。应用该方法，只需进行一次转换，检测流程较为简单，灵敏度较高。按照测定TOC值得不同原理，燃烧氧化-非分散红外吸收法有可以分为差减法和直接法。但是无论是差减法还是直接法，都先需要对待测水样进行燃烧以充分氧化待测水样中的碳元素。在燃烧过程中，燃烧炉是总有机碳水质分析仪的核心部分。一般来说，待测水样需要在高于600℃的温度下进行反应。较高的燃烧温度可以加快燃烧的过程，加速反应进行。

现有技术中，燃烧炉炉内温度可以达到900-1000℃，尽管有保温层保温，但是炉内高温仍然会通过传导到达燃烧炉外部，影响燃烧炉周边的设备，影响了燃烧炉检测装置的检测精度，而过高的也会加速这些附着在燃烧炉上的零件和装置的老化速度。此外，燃烧炉内部温度只能通过传导进行散发，散发速度过慢，且难以进行精确的温度控制，影响了待测样品的燃烧速度和稳定性，会对最后的燃烧结果产生较大的影响。

此外，为了能够准确测定待测样品中的碳含量，要求燃烧炉能够尽可能完全地氧化待测样品。现有的燃烧炉氧化效率不高，为此有些现有的燃烧炉采用循环氧化的方式，以提高氧化率，但也增加了流程，不可避免地加大了测定误差。

发明内容

本发明针对现有燃烧炉外部温度过高，无法精确控制燃烧炉内部温度，氧化不完全的缺点，提供了一种可以将燃烧炉内部高温区和外部环境进行隔离，可以对燃烧炉内部温度进行精确控制，具有较高的氧化率的新型燃烧炉。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

总有机碳测定用燃烧炉，包括隔层外壳、位于隔层外壳内部的保温层、位于保温层内部的加热装置、炉芯通孔、导热风扇；所述隔层外壳位于封闭的燃烧炉室内部，燃烧炉室侧壁上方设置有出风口，出风口上设置有导热风扇，燃烧炉室底部设置有入风口，所述保温层与隔层外壳之间形成用于空气流动的空气隔层；所述炉芯通孔贯通隔层外壳、保温层、加热装置，所述炉芯通孔中设置有燃烧管，燃烧管的两端分别设置有注射口和排气口，注射口的侧壁设置有载气入口，注射口贯通燃烧炉室顶壁且位于燃烧炉室外。

作为优选，隔层外壳上下两端分别设置有通风孔。

作为优选，燃烧管为石英玻璃管。

作为优选，燃烧管与炉芯通孔之间具有空隙。

作为优选，炉芯通孔呈圆柱形。

作为优选，所述空气隔层的最小间隙≥1cm。

作为优选，还包括温度传感器，温度传感器的测温点位于加热装置内部炉芯通孔的内壁。

作为优选，所述保温层为耐高温层。

作为优选，所述隔层外壳上设置有温度开关。

作为优选，燃烧管内设置有支撑层，支撑层之间填充有催化剂。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

设置多道隔离屏障，防止燃烧炉内部高温影响燃烧炉工作环境。增加了空气隔层，通过设置在隔层外壳上的导热风扇令空气隔层内部的空气进行流通，带走燃烧炉散发的热量，实现隔离燃烧炉高温区和外界低温环境的作用，防止燃烧炉对操作人员产生危害。

整体燃烧炉被置于一个封闭的燃烧炉室内部，进一步将燃烧炉内部的高温区域和燃烧炉工作环境相隔离。燃烧管的注射口贯通燃烧炉室顶壁，位于燃烧炉室室外，便于操作人员添加样品。

通过设置在燃烧炉室侧壁出风口处的导热风扇，可以加快燃烧炉室以及空气隔层内的空气流通速度，强制燃烧炉室和空气隔层的空气进行流通以降低燃烧炉隔层外壳的温度。

炉芯通孔和燃烧管之间存在空隙，便于将燃烧管置入炉芯通孔。

燃烧炉的炉芯通孔上设置有温度传感器的测温点，可以对燃烧炉的内部温度进行精确测定。设置在隔层外壳上的温度开关可以在燃烧炉的炉内温度超过设定温度时，及时采取紧急措施，切断加热装置的电源。

为了提高燃烧效果，在燃烧管中还设置有催化剂，催化剂设置在上下两层支撑层之间，该支撑层可以承载、支撑颗粒状催化剂。由于待测试样为水溶液，因此该支撑层可以起到承受待测试样的作用，当待测试样通过注射口注入燃烧管后，会受到支撑层及催化剂的阻隔，并迅速气化蒸发，增加了待测试样在燃烧管内部的停留时间，提高了催化剂与待测试样的接触，提高了催化效果，待测样品中的氧化率可以达到99.5%。

附图说明

图1是本发明的总有机碳测定用燃烧炉的主视示意图。